【造模机制】MTB感染可引起活动性TB及潜伏感染等。选择不同品系的动物、结核菌量的多少以及不同感染途径都可引起模型的差异。使用高剂量的强毒株对敏感动物进行攻毒，一般可建立结核病的急性感染模型。小鼠因其对MTB高度敏感、遗传背景清晰、检测试剂容易获得、成本相对较低且具备比较成熟的基因定向敲除技术等特点，成为最常用的MTB感染的动物模型。不同品系动物遗传特性的差异，小鼠对MTB的敏感性也不相同， NIH小鼠和BALB/c小鼠对MTB不敏感；615和 TA1小鼠的性别差异大；ICR、TA2和DBA/2小鼠虽然对MTB较敏感，但每克脏器含菌量显著低于 C57BL/6和昆明鼠。C57BL/6小鼠对MTB感染最敏感，较为常用。

【模型特点】急性感染发病快、病程短、病情重，具有较高的死亡率。MTB急性感染模型通常是采用大剂量MTB攻击造成动物机体组织的渗出、坏死或增生。根据机体的免疫反应和变态反应性、菌量、毒力及组织特性的不同，出现不同的干酪样坏死及渗出为主的病理变化。这些病理变化发生和发展较快，如未采用转归措施，将直接导致动物的死亡。

【造模方法】

小鼠：不同品系小鼠由于其遗传特性的不同，其对结核分枝杆菌H37Rv株敏感性也不同。如BALB/c和C57BL/6小鼠对H37Rv敏感性是DBA/2和C3H/HeJ小鼠的2倍，目前常用BALB/c和 C57BL/6小鼠复制MTB感染模型。小鼠尾静脉接种1×1000000CFU H37Rv标准毒株，2周后即可出现体重下降，状态萎靡，剖检发现肺部有明显的肉芽肿形成(图6-1A/文末彩图6-1A)，H&E染色后发现肉芽肿组织由大量上皮细胞和淋巴细胞组成，部分肺组织坏死，红细胞渗出明显，大量淋巴细胞和泡沫细胞聚集在支气管及血管周围(图6-1B/文末彩图6-1B)。小鼠脾、肺脏器研磨进行CFU计数能获得较高的荷菌数。为了更好地模拟MTB的感染途径，也有采用气雾发生器通过呼吸道感染。雾化感染实验的最适条件为5ml雾化液(细菌+生理盐水)雾化90分钟，雾化吸入MTB数以1000000CFU为最佳，小鼠可出现明显的结核肉芽肿病变，部分呈现坏死性改变。

图6-1  MTB感染小鼠后肺组织病理学改变

大鼠：大鼠因具有价格低廉、抵抗力强、血标本容易采集等优点，比小鼠更适宜实验中多次采血。常用的大鼠品系有Sprague Dawley大鼠、Wistar大鼠等。以H37Rv毒株为例，大鼠肺脏感染以尾静脉接种10000000 CFU为宜，肝脏感染以尾静脉接种100000000 CFU为宜；脾脏感染以尾静脉接种10000000 CFU为宜，如采用腹腔接种则需活菌数达到100000000 CFU。与小鼠类似，大鼠模型同样不能模拟人的肺部病理改变，不出现常见于人的干酪样坏死、纤维化、钙化以及空洞。

豚鼠：豚鼠被广泛应用于MTB感染研究，结核病理改变与人体相似，尤以结核肉芽肿结构典型，细菌含量较低，可发展为坏死，是目前国际公认的 TB模型最适动物。豚鼠感染途径多采用腹腔注射、腹股沟或大腿内侧皮下注射、前肢皮下静脉注射等途径，但以气溶胶吸入感染方式最能模拟MTB自然感染过程。豚鼠腹股沟或大腿内侧皮下注射使用H37Rv菌量为0.3ml(含湿菌重0.3mg)。与其他MTB敏感动物相比，豚鼠未建立近交系，并缺乏进行免疫学分析的试剂，使其应用受到较大限制。低剂量不同的MTB毒株气溶胶感染豚鼠，发现Erdman K01、CSU93、CDC1551和HN878系MTB毒株和实验室常用H37Rv毒株相比，豚鼠的存活时间更短。感染30天后，MTB逐渐从肺部弥散到支气管周淋巴结、胰周淋巴结、脾、肝、胰、肾上腺和心脏。

 非人灵长类：模拟人TB的最理想模型就是非人灵长类动物模型。这类模型对MTB通过自然途径感染相当敏感，可发展为与人相似的疾病，包括临床表现、组织病理变化等方面。同时，此类模型能够诱发抗原特异性T细胞反应，可被卡介苗(BCG)疫苗保护。最常用的非人灵长类动物模型是短尾猴和猕猴。短尾猴用BCG免疫后几乎可以完全抵抗MTB感染引起的病理损伤，与未免疫动物相比大大减少肺组织中的荷菌量。相反，猕猴用 BCG免疫后，可发生严重的肺组织病理损伤，形成空洞、干酪样坏死，与未免疫动物相比肺中的病灶几乎不减。与人相似，只有少数动物会发病，大多数进入潜伏感染状态。如用高菌量(1×10000～1×100000 CFU)的H37Rv经气管内感染食蟹猴，可制备急性高致死率的多肺叶TB模型。用中等菌量(1×1000CFU)接种动物可制备成有临床症状、慢性活动、肉眼可见肺病灶、脑膜炎症状的TB模型。与小鼠和豚鼠感染模型相比，非人灵长类的感染模型更适合目前的研究。

【模型评估和应用】国内对MTB感染动物造模成功的评判指标尚无统一之标准。多数以靶器官组织匀浆培养为主要认定方法，辅之以组织病理观察和脏器重量指数测定，间或使用结核菌素试验及组织标本抗酸染色等方法。

1．靶器官组织匀浆培养  颈椎脱臼法处死动物，无菌分离脾脏、肺脏等靶器官。将组织利用200目滤网研磨过滤。取100μl悬液稀释至所需浓度梯度，分别从各梯度中取100μl接种到培养基，置37℃培养箱，3～4周后计菌落数。

2．病理组织观察  病理切片如观察到较多的结核结节或干酪样坏死及液化灶等典型结核病变可作为造模成功的直接认定方法。但大多数啮齿类动物均缺乏典型病理改变，故常须结合细菌学抗酸染色加以确定。因此，组织病理阳性加上抗酸染色阳性成为最客观、最直接的成功模型确定方法。

3．脏器重量指数测定  动物主要脏器重量及脏器指数是药物慢性实验检测的项目，根据脏器重量计算脏器指数可以判断内脏器官病变的性质和程度。当某脏器受结核分枝杆菌H37Rv感染后，该脏器便会增大增重，用脏器的重量与动物体重的值表示感染脏器的病变程度，即脏器重量指数，该指数愈大，则表示病变程度愈重。计算方法：脏器重量指数=脏器重量(g)/体重(g)×100％。实验动物脏器重量脏器指数是动物实验中常用的重要基础数据，也是MTB感染模型判别的最常用指标。